Universität Wien FIND

Due to the COVID-19 pandemic, changes to courses and exams may be necessary at short notice. Inform yourself about the current status on u:find and check your e-mails regularly.

Please read the information on https://studieren.univie.ac.at/en/info.

260065 VO Theoretical Physics III: Quantum Mechanics (2021S)

6.00 ECTS (4.00 SWS), SPL 26 - Physik

Registration/Deregistration

Note: The time of your registration within the registration period has no effect on the allocation of places (no first come, first served).

Details

Language: German

Examination dates

Lecturers

Classes (iCal) - next class is marked with N

Monday 08.03. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 10.03. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 15.03. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 17.03. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 22.03. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 24.03. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 12.04. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 14.04. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 19.04. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 21.04. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 26.04. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 28.04. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 03.05. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 05.05. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 10.05. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 12.05. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 17.05. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 19.05. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 26.05. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 31.05. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 02.06. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 07.06. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 09.06. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 14.06. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 16.06. 09:00 - 10:30 Digital
Monday 21.06. 09:00 - 10:30 Digital
Wednesday 23.06. 09:00 - 10:30 Digital

Information

Aims, contents and method of the course

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, die Studierenden mit den theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik vertraut zu machen. Darüber hinaus sollen die Studierenden ein klares Verständnis für die Grundprinzipien der Quantentheorie und deren Anwendung auf einfache physikalische Systeme erwerben. Sie sollen in der Lage sein, einfache theoretische Probleme der nichtrelativistischen Quantenmechanik zu lösen.

Die LV bildet eine untrennbare Einheit mit den Übungen zur Theoretischen Physik III.
https://ufind.univie.ac.at/de/course.html?lv=260068&semester=2020S

Inhalte und Gliederung:

1. Grundlegende Konzepte
Das Interferenzexperiment klassisch vs. quantenmechanisch
Repetitorium der linearen Algebra
Reiner Quantenzustand, Kets and Bras
Observablen
Basis-Kets, Basisänderung und Matrixdarstellungen
Messung und Wahrscheinlichkeit (Bornsche Regel)
Spin und das Stern-Gerlach Experiment
Zwei-Niveau System (Qubit)
N-Niveau System
Die Unschärferelationen

2. Quantendynamik
Zeitentwicklung
Das Korrespondenzprinzip
Observables mit kontinuierlichem Spektrum
Ort, Impuls, und Translation
Wellenfunktionen im Orts- und Impulsraum
Die Schrödingergleichung
Das Schrödinger- und das Heisenbergbild
Das Ehrenfest Theorem
Eindimensionale Probleme
Der eindimensionale harmonische Oszillator
Erzeugungs- und Vernichtungs-operatoren
Die Energie-Zeit-Unschärferelation

2. Mehrteilchensysteme
Das Tensorprodukt von Vektorräumen
Verschränkung und das Bell'sche Theorem
Reduzierte Dichteoperatoren
Gemischter Quantenzustand (Messung und Zeitevolution)

3. Theorie des Drehimpulses und zentrale Potentiale
Symmetrietransformationen
Drehungen und Vertauschungsrelationen für den Drehimpuls
Spin-1/2 Systeme
Bahndrehimpuls
Zentrale Potentiale: Trennung der Variablen, Entartung, Kugelfunktionen
Das Wasserstoffatom

4. Symmetrie in der Quantenmechanik
Symmetrien und Erhaltungsgesetze
Diskrete Symmetrien, Parität
Die Zeitumkehrung

5. Näherungsmethoden
Zeitunabhängige Störungstheorie
Der Zeeman-Effekt
Der Stark-Effekt

Assessment and permitted materials

Schriftliche Prüfung (teilweise Multiple-choice, teilweise Rechenbeispiele, keine Hilfsmittel erlaubt)

Minimum requirements and assessment criteria

50% der maximalen Anzahl der Punkte der schriftlichen Prüfung.

Examination topics

Die Gesamtheit des in der LV und in den Übungen besprochenen Materials.

Reading list

1. J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 1985
2. Albert Messiah: Quantenmechanik, Band 1 und Band 2
3. Leonard Susskind and Art Friedman: Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum

Association in the course directory

T III, P 13

Last modified: Tu 30.11.2021 10:49